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仪景通光学科技（上海）有限公司

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设计旨在提升半导体检测通量的物镜透镜

2024/10/09 09:47

阅读：1

应用领域：

半导体

发布时间：

2024/10/09

检测样品：

其他

检测项目：

无

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参考标准：

无

方案摘要：

设计旨在提升半导体检测通量的物镜透镜

产品配置单：

分析仪器

清洁度显微镜

型号： cix 100

产地：日本

品牌：奥林巴斯

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方案详情：

Evident提供多种光学元件，它们可与各种各样基于显微镜的成像设备配套使用，可用于科学研究、医疗保健和制造等领域。为了帮助设备设计人员对其设备进行优化，Evident一直致力于开发融入了更先进技术的物镜透镜。作为这项工作的一部分，Evident研究了物镜透镜技术如何提升工业检测的通量。

通量（在一定时间内可以处理的检测数量）是从事半导体、平板显示器（FPD）和有机发光二极管（OLED）检测用设备开发工作的设计人员所面临的共同挑战。这篇文章涵盖的新研发的物镜系列可以提升检测通量。

克服半导体晶圆检测的通量限制

通常，必须使用具有较短工作距离（WD）的物镜才能达到晶圆检测所需的分辨率。使用具有短工作距离的物镜时，由于物镜和晶圆之间距离较短可能导致碰撞，所以在晶圆更换期间需要缩回物镜转盘。但上下移动显微镜物镜转盘以更换晶圆所需的时间会延长总体检测时间并令通量受到限制。

比较具有较短和较长工作距离（左侧：1 mm WD，右侧：3 mm WD）但放大倍率和数值孔径相同的物镜。工作距离较长的物镜（右侧）在物镜和样品之间提供了更多空间，从而尽量降低了碰撞风险。

我们的客户希望他们的设备能够采集高分辨率图像，并实现半导体晶圆、FPD板和其他样品的高速输送，并且所有这些操作都无需缩回或切换物镜透镜。

满足这些要求需要一款既具有长工作距离又具备高分辨率的物镜，这对我们来说是一项不小的挑战。一般来说，物镜的工作距离随着放大倍率和数值孔径（分辨率）的升高而缩小，因此我们现有的物镜产品阵容分为高分辨率镜头和长工作距离镜头。

于是，我们决定开发一个新的物镜系列来满足客户的需求：同时具备高分辨率和长工作距离。这一创新成就了我们全新的MXPLFLN物镜系列。

用于高通量检测的MXPLFLN物镜系列简介

我们全新的MXPLFLN系列所采集的高分辨率图像具有更大的视场和高平整度（从中心到边缘的图像均质性）。这些特性更适合图像拼接。更宽的视场意味着您只需拼接较少的图像便可覆盖整个检测区域，同时高分辨率的平整图像可以实现顺畅拼接。在平整度方面，该物镜系列旨在与我们新设计的U-SWATLU镜筒透镜配套使用，以实现优良性能。我们建议将它们配套使用，以进一步提升通量。

U-SWATLU镜筒透镜

我们的MXPLFLN系列配备20倍和50倍放大倍率的物镜。这两种放大倍率都提供明场和明场/暗场两种选项。让我们了解一下它们的特性。

MXPLFLN20X和MXPLFLN20XBD 20倍物镜透镜

明场版本的20倍物镜（MXFPLFLN20X）采用了我们的一项新的制造技术，NA从0.45提高到了0.6，并具有3mm的更长工作距离。这是Evident首款同时实现0.6数值孔径和3mm工作距离的20倍物镜透镜。我们的明场/暗场版本20倍物镜（MXPLFLN20XBD）也具有3 mm的工作距离，同时数值孔径提高到了0.55。

MXPLFLN 20倍物镜具备更大的数值孔径，同时保持了长工作距离

MXPLFLN50X和MXPLFLN50XBD 50倍物镜

MXPLFLN50X物镜是Evident首款同时实现0.8数值孔径和3 mm工作距离的50倍物镜透镜。到目前为止，LMPLFLN100X物镜是少有的可在单个物镜中同时实现高分辨率和长工作距离的选择。现在，全新设计的MXPLFLN50X物镜集高分辨率与长工作距离于一身。它还具有相当于LMPLFLN100X物镜4倍的视场。这一更宽的视场有助于缩短检测时间，从而提升通量。该系列中还加入了弱光物镜类型。

左图：LMPLFLN100X（0.8 NA，3.4 mm WD）

右图：MXPLFLN50X（0.8 NA，3 mm WD）

比较视场。MXPLFLN50X物镜（右侧，50倍放大倍率）比LMPLFLN100X物镜（左侧，100倍放大倍率）具有更宽的视场，因此可实现更快的图像拼接。

MXPLFLN物镜系列背后的先进制造技术

Evident拥有悠久的光学设计历史，始终立志于生产高质量物镜透镜。在设立3mm工作距离目标后，我们利用自身的设计专长实现了适合该工作距离的高分辨率成像。

传统上，实现物镜的高分辨率和长工作距离需要增大透镜直径和提高光线高度。为了解决这一问题，Evident开发了采用新型玻璃材料的全新MXPLFLN物镜系列，该系列集成了多种低色散镜片类型，这些类型现已成为Evident高分辨率优质物镜透镜的标准配置。这些物镜还具备反射光或冶金物镜透镜罕见的专用色散镜片。这种镜片可有效地同时校正纵向和横向色差。

此外，通过使用为Evident高性能X Line物镜系列开发的超薄透镜技术，同时实现了高分辨率和高平整度，从而增强了图像质量。Evident的透镜制造工艺还遵循严格的标准，能够获得稳定的产品质量。这包括使用波前像差控制技术来限制物镜透镜的光学性能变化。

Evident还提供一系列其他高品质光学元件，可以与您的设备设计配套使用。

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